强力旋压成形技术在航空领域的新进展

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1、论坛FORUM强力旋压成形技术在航空领域的新进展NewProgressofPowerSpinningTechnologyinAeronautics中航工业北京航空制造工程研究所　　李继贞　刘德贵　王健飞旋压成形技术在成形壁薄、质轻、高强度、高精度、良好的抗疲劳性能的回转体零部件上的工艺优势不可替代。航空航天产业促进了旋压技术的工艺深化，给专用旋压设备的研制提供了契机。旋压产品的大规模生产对旋压机床的精度、功能性、可靠性及自动化程度提出了更高的要求，强力旋压技术在航空航天制造领域的地位将会越来越重要。（1）强力旋压后材料的强度和（5）强力旋压零件的尺寸公差李

2、继贞中航工业北京航空制造工程研究硬度比母材提高了约35%~45%，因和形位公差较小。所研究员，中航工业特级专家、中航工此强力旋压能有效地减小零件的设（6）强力旋压属于半模成形，不业基础技术研究员首席专家，全国旋压计壁厚、减轻重量，其疲劳性能也能需要成套模具，因而模具费用和制造学术委员会副主任委员。长期致力于显著提高。周期大大降低。旋压设备和工艺研究，累计研发各类旋压设备30余台，开发航空航天各类装（2）强力旋压属于整体成形技（7）强力旋压属于局部成形，虽机件40余种。取得各种专利7项，获术，成形的零件没有母线焊缝，因此然接触面上单位压力很大，但旋轮与集团公

3、司、国防科技进步奖9项。在复零件整体性能提高，尤其是疲劳寿命工件的接触面积很小，因此总变形力杂结构零件强力旋压、难变形材料旋压能显著提高。和机床吨位相对于其他压力加工方以及大型筒体精密流动旋压等领域的研究处于国内领先。（3）强力旋压的无切削加工，提式来说很低。高材料利用率，降低生产成本。（8）强力旋压属于轴向拉延成（4）由于减薄率较大，强力旋压形，变形区材料处于二向或者三向压强力旋压成形及其优势能有效地检验母材中的冶金缺陷，而应力状态，因而可以达到较高的变形强力旋压作为近代塑性加工中这些缺陷用超声波等其他无损检测程度。的一种新工艺，在生产薄壁高精度回方法时

4、效果非常不明显甚至根本无基于以上的优点，特别是强力旋转体零件方面具有明显优势：法进行。压后零件的强度、硬度和抗疲劳性能40航空制造技术·2014年第10期论坛FORUMMetalForming金属成形的提高，强力旋压技术在航空航天领压成形（图1）。在发动机上，螺旋桨从而降低整机的重量，提高了整机的域的零部件制造中得到了广泛应用。桨帽、机匣、唇口、进气锥、喷管、喷口可靠性。等（图2）也部分采用旋压成形工艺。副油箱的强力旋压成形最具技强力旋压技术在航空制造这类零部件结构复杂、材料特殊、尺术优势。副油箱长2~3m，传统制造强力旋压成形技术在航空技术中的应用寸偏大

5、，采用旋压成形工艺后，提高工艺是分瓣成形，然后焊接，分瓣数旋压成形技术已经在航空航天了结构部件的整体性，减少了焊缝和量在6瓣以上，因此，整个副油箱焊制造领域取得了广泛应用。在飞机零件变形，减少了手工校形的工作缝数量在十几道，焊接变形大，还需上，各种机头罩、副油箱、进气道、气量，更重要的是，由于旋压后材料强要大量的校形工序，工作量大，制造领域的新进展瓶、拉杆、滑轨、作动筒都已经采用旋度增加，可以降低零件的设计壁厚，周期长。将副油箱从中间分成左右对称的两部分，采用强力旋压工艺，用厚板经两次成形，然后在中间焊NewProgressofPowerSpinningT

6、echnologyinAeronautics接，将原来的十几道焊缝减少为一道，大大提高了副油箱的精度和整体强度，降低了制造周期和工装制造费中航工业北京航空制造工程研究所　　李继贞　刘德贵　王健飞用。飞机上有各种各样的气瓶，形状有球形、柱形。这些气瓶工作压力都很高，有些高达45MPa，为了满足这个压力要求而又降低气瓶重旋压成形技术在成形壁薄、质轻、高强度、高精度、（a）旋压成形的套筒、球形气瓶量，这些气瓶的结构都是金属材料良好的抗疲劳性能的回转体零部件上的工艺优势不可替内衬外部缠绕复合材料，金属内衬代。航空航天产业促进了旋压技术的工艺深化，给专用有不锈钢、钛

7、合金和铝合金。球形和柱形气瓶内衬传统的制造方法是旋压设备的研制提供了契机。旋压产品的大规模生产对锻造机加，即锻造一个壁厚为30mm旋压机床的精度、功能性、可靠性及自动化程度提出了更左右的筒形毛坯，经数控加工，最后高的要求，强力旋压技术在航空航天制造领域的地位将零件的壁厚1.5~2.5mm，材料利用率会越来越重要。约为3%，材料浪费严重，加工周期长，制造成本高。由于锻造壁厚度大，内部组织经常出现不均匀等情（1）强力旋压后材料的强度和（5）强力旋压零件的尺寸公差况，机械加工又破坏了金属纤维流李继贞中航工业北京航空制造工程研究硬度比母材提高了约35%~45%，因

8、和形位公差较小。向的完整性，降低了产品的疲劳寿所研究员，中航工业特